稠油表面活性剂乳化降黏效果及其作用机理研究——以渤海BZ25-1s油藏为例

针对渤海BZ25-1s油田储层地质特征和流体性质,在不同实验方法条件下,以油水乳状液黏度、乳状液结构形态、分水率和界面张力为评价指标,开展了稠油表面活性剂乳化降黏效果及相关作用机理的实验研究。结果表明,当油水体积比低于7∶3和乳化药剂浓度高于600 mg/L时,强化分散体系可以与原油作用形成水包油型(O/W)乳状液,降黏率可达80%。相对于强化冷采体系,强化分散体系在破乳、降低界面张力及抗吸附方面均具有显著优势,其与原油乳化作用可以导致部分表面活性剂组分进入原油中,进而影响强化分散体系与原油间界面张力和乳化效果。强化分散体系能更大幅度降低注入压力、减缓含水率上升速度,并且能更有效地提高原油采收率。     

Na2CO3溶液与大庆原油作用对油水界面性质及乳状液稳定性的影响

采出液的稳定性及处理效果与油水界面性质有关,三元复合驱弱碱与原油作用时间对油水界面性质及采出液稳定性有重要影响.以大庆原油模拟油、模拟水和Na2CO3溶液为研究对象,利用界面张力仪、表面黏弹性仪、Zeta电位分析仪及浊度仪,研究大庆油田三元复合驱弱碱与原油长期作用后对油水界面性质及乳状液稳定性的影响.结果表明:Na2CO3溶液与模拟油长时间反应后,分离得到的水相与模拟油间的界面张力降低,油珠表面的Zeta电位绝对值增加,油水界面剪切黏度变化不明显,水相与模拟油乳化后所形成的乳状液的稳定性增强.Na2CO3溶液与模拟油反应1d后,分离得到的油相与模拟水间的界面张力、Zeta电位及乳状液稳定性大于未反应的模拟油的;Na2CO3溶液与模拟油反应10d后,分离得到的油相与模拟水间的界面张力小于反应1d后分离所得的油相的,Zeta电位及乳状液稳定性大于反应1d后分离所得的油相的.该研究结果为三元复合驱机理研究提供参考.     

CO2、N2、化学剂及其复合对陈373块稠油作用的实验与评价

胜利油田陈373区块蒸汽吞吐效果差,为提高生产效果,需转换开发方式,探索化学剂吞吐、CO2吞吐、复合吞吐等开发方式的可行性,以陈373块稠油为研究对象进行了室内实验,分析了CO2、N2在稠油中的溶解度和化学剂、气体及其复合对稠油性质的影响．实验结果表明,水溶性自扩散降粘体系可以较大幅度的降低原油粘度和油水界面张力,质量浓度为1％时可使油水界面张力降低到低界面张力范围,使原油粘度降低94．39％;CO2、N2在一定温度和压力条件下可大量溶入陈373区块原油中,溶解度越大,原油降粘效果越好,原油体积系数增加;气体与化学剂溶液复合对原油有良好的协同降粘作用．因此,化学剂、气体及其复合对陈373块原油有良好的作用效果,实行化学剂吞吐、二氧化碳吞吐、复合吞吐等有利于提高陈373区块稠油开发效果．     

CO2溶胀和CH4协同作用下长庆原油流动性的改善

以CO₂、CH₄ 混合气为气源,在地层条件下利用自主研制的饱和溶气原油装置对长庆原油进行预处理,通过逐级降压得到地面集输工况(0~3.5MPa)下的饱和溶气原油。通过溶气原油物性测试装置与高压流变仪分析了气体组成、温度、压力等对饱和溶气原油溶解度Rs、体积系数Bo、凝点TZ、黏度μ 和屈服值τy 的影响规律, 并讨论混合气稀释效应与溶胀效应对长庆原油的影响。结果表明,随着压力升高,Rs、Bo 升高,随着温度降低,Rs 升高,Bo 降低;相同温度、压力下,Rs(CO₂)约为Rs(CH₄ )的2倍,但CH4 的溶解明显促进了CO₂对长庆原油的溶胀效果;n(CO₂)/n(CH₄ )=9∶1混合气对长庆原油的溶胀作用最佳,且对长庆原油凝点、黏度和屈服值的改善效果最优。     

降黏剂对塔河稠油油水界面性质和乳状液稳定性的影响

选用两种不同种类的降黏剂-水溶性降黏剂和油溶性降黏剂,分别测定其与塔河稠油采出液的油水界面张力、界面剪切黏度、油水乳状液的稳定性以及降黏效果。研究发现,水溶性降黏剂可以显著降低油水界面张力,油溶性降黏剂则主要影响界面剪切黏度。水溶性降黏剂利于形成油水乳状液,油溶性降黏剂可以提高乳状液的稳定性,并达到较好的降黏效果。此外,将两种降黏剂进行复配,在一定条件下复配体系的降黏效果及乳状液稳定性相对单一体系都显著提高。     

利用搅拌测黏法研究CO_2溶解对稠油黏度的影响

CO_2在原油中的溶解度能够显著改变原油的流变性质,从而使其在驱油、降黏输送等领域具有广泛应用前景。基于搅拌测黏原理设计了一套带压溶气原油搅拌测黏装置并制定了相应的搅拌测黏方法,从而可在模拟管输条件下对溶CO_2稠油体系的黏度进行测量。在此基础上,探讨了溶CO_2压力、剪切率以及温度对CO_2-稠油混合体系黏度的影响。通过研究发现,CO_2-稠油混合体系的黏度随着压力的上升呈指数方式降低,只需2 MPa的溶气压力就可使稠油体系的黏度大幅降低。同时,随着溶解CO_2压力的增加,CO_2-稠油混合体系的剪切稀释性增强。此外,在同样的溶解压力时,CO_2的降黏幅度随着温度的降低而增大。该研究结果为CO_2降黏输送稠油的可行性提供了技术支撑。     

稠油乳化降黏剂增油效果及其作用机理#br# — — —以渤海稠油油藏储层和流体条件为例

为进一步探究稠油乳化降黏剂的降黏增油机理, 针对渤海油藏地质特征和流体性质, 在完成降黏剂 筛选及相关性能评价后, 以黏度和采收率为评价指标, 开展了稠油乳化剂降黏增油效果及其影响因素实验研究。结 果表明, 3种降黏剂通过与原油作用形成水包油乳状液, 进而降低原油黏度, 其中降黏剂2乳化降黏效果最好。随乳 状液中水含量减小, 油水乳状液乳化类型逐渐从水包油型( O /W) 转变为油包水型( W/ O) , 油水乳化液黏度增加, 最 终超过原油黏度。随稠油油藏储层非均质性即窜流程度增加, 降黏剂增油效果变好。随原油黏度增大, 降黏剂增油 效果变差, 在使用类似降黏剂前可对储层原油进行降黏预处理, 从而增大原油采收率增幅。     

稠油乳化降黏剂增油效果及其作用机理——以渤海稠油油藏储层和流体条件为例

为进一步探究稠油乳化降黏剂的降黏增油机理,针对渤海油藏地质特征和流体性质,在完成降黏剂筛选及相关性能评价后,以黏度和采收率为评价指标,开展了稠油乳化剂降黏增油效果及其影响因素实验研究。结果表明,3种降黏剂通过与原油作用形成水包油乳状液,进而降低原油黏度,其中降黏剂2乳化降黏效果最好。随乳状液中水含量减小,油水乳状液乳化类型逐渐从水包油型(O/W)转变为油包水型(W/O),油水乳化液黏度增加,最终超过原油黏度。随稠油油藏储层非均质性即窜流程度增加,降黏剂增油效果变好。随原油黏度增大,降黏剂增油效果变差,在使用类似降黏剂前可对储层原油进行降黏预处理,从而增大原油采收率增幅。     

阳离子聚合物对孤东原油乳状液的破乳研究

选用了一系列具有不同阳离子度和分子质量的阳离子功能性聚合物,分别测定了其与孤东原油模拟油的油水界面张力、Zeta电位、O/W型乳状液的稳定性。研究发现,当阳离子功能性聚合物的分子质量相近时,阳离子度越大,其对O/W型乳状液的破乳效果越好;在所研究质量浓度范围内,阳离子功能性聚合物质量浓度较高时,其破乳效果较好。油水界面张力和Zeta电位结果显示,阳离子功能性聚合物对O/W乳状液的破乳机理为界面电中和机理。加入阳离子聚合物后,能中和油珠表面电荷,促使油珠聚结,且高分子聚合物有"桥联"作用,加快油珠聚结,从而实现O/W乳状液的破乳。     

强化分散体系乳化降黏性能评价及机理分析

稠油乳化降黏技术与其它稠油开发措施相比具有操作简便和经济性好等优点,其中强化分散体系由于其良好的乳化降黏性以及简易的注入工艺在海上油田广泛使用。通过室内物理模拟实验方法研究了强化分散体系性能及其乳化降黏机理。结果表明,强化分散体系对海上稠油有较好的乳化降黏效果,且形成的乳状液相对稳定,破乳也较为容易。另外,强化分散体系与原油乳化作用可以导致部分表面活性剂组分进入原油中,进而影响强化分散体系与油间乳化效果和界面张力。     

新疆吉木萨尔凹陷致密油藏最小混相压力实验研究

最小混相压力是油田采取注CO2增产方式的重要参数之一，为了确定新疆吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油藏原油与CO2的最小混相压力，进行了室内细管实验和界面张力实验。结果表明，细管实验测得新疆致密油藏最小混相压力值为18.70 MPa，略大于界面张力实验测得最小混相压力值18.44 MPa，二者相差1.4%，均小于油藏压力43.00 MPa，因此在现有油藏条件下CO2与原油能实现混相；平衡压力越大，CO2溶于原油后界面张力降低越多，当系统平衡压力从0.73 MPa增大到28.46 MPa时，原油与CO2的界面张力值由22.62 mJ/m2降到1.83 mJ/m2；当平衡压力在0.73~13.33 MPa时，CO2在原油中的溶解占主导作用，当平衡压力在15.84~28.46 MPa时，CO2对原油中轻质组分的萃取占主导作用，且原油与CO2相互作用机制由CO2溶解度向CO2萃取轻质组分转变时的压力为13.67 MPa。通过实验研究，加深了对目标油藏最小混相压力及原油与CO2微观相互作用机理的认识，为目标油藏注CO2增产开发方案的制定提供理论支持。     

聚合物/表面活性剂驱模拟采出水的乳化稳定性

以成分相对简单的轻质油(V(石油醚):V(苯)=9:1)作为模拟油取代成分复杂的原油配制模拟采出水,详细探究了驱油剂影响聚合物/表面活性剂二元复合驱采出水乳化稳定性的机理。采用超低界面张力仪、Zeta电位分析仪和界面流变仪对油水界面张力、油滴表面Zeta电位和油水界面流变进行测定,研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM,聚合物)、石油磺酸盐(WPS,表面活性剂)和矿化度对模拟采出水油水分离性能的影响。研究结果表明:WPS能够降低油水界面张力,使模拟采出水更加稳定。HPAM能够增加模拟采出水体相黏度,但对其最终乳化稳定性影响较小。矿化度增加显著增强了模拟采出水乳化稳定性,从而为进一步加深对采出水乳化稳定性的研究提供借鉴。     

原油组分及乳化剂对乳状液黏度影响分析

在油井堵水技术中,活性原油堵水技术以其低成本、低伤害、有效期长等特点越来越受到人们的关注。但是在应用中发现,不同区块进行活性原油堵水调剖效果差异较大,有些区块措施效果明显,而另一些区块则效果很差,分析原因为不同区块原油组分中胶质、沥青质含量差异较大,而该物质会对活性原油乳化效果产生较大的影响。为了从根本上提高活性原油堵水技术水平,通过室内乳化实验和光谱实验分析了乳化剂结构和原油组分对油包水乳状液的影响因素。分析得出,乳化剂Span系列的亲油端碳碳单链长度越长,乳状液黏度越大;而双键的存在不利于形成乳状液,且形成的乳状液黏度低;胶质中的5个芳香环排列组成的成分有利于沥青质的溶解,同时5个芳香环的面性排列会增加乳状液的黏度。     

浅层断块油藏水平井CO_2吞吐增油技术

水平井是高尚堡浅层断块油藏的主要开采方式,在水平井开发过程中易形成边底水突进、水窜、水淹,油井含水上升速度快,导致油井产能下降,严重影响油田的开发效果。针对水平井开发后期产能下降的问题,采用了CO2吞吐增油技术。其主要技术原理为:在地层温度条件下CO2能快速溶于原油中,使原油膨胀,改变原油的物性,大幅度降低原油黏度,降低油水界面张力,增加溶解气驱的能量,进而达到油井增产的目的。34井次的现场应用结果证实,水平井单井日产油量由1.72t增加到4.88t,含水率由95.00%下降到51.45%,控水增油效果显著。     

CO2预处理对含蜡原油胶凝屈服特性影响

利用自主研发的CO2⁃原油PVT装置,在模拟地层条件下对含蜡原油进行CO2预处理,并通过气相色谱分析、DSC热分析、流变测量、显微观察等手段研究了不同压力CO2预处理对含蜡原油的物性及胶凝特性的影响。结果表明,经CO2预处理后,含蜡原油中的轻烃含量减少,使原油对蜡晶的溶解能力降低,含蜡原油的析蜡点和析蜡量升高;CO2预处理使原油析出蜡晶尺寸更加细小,结构更加致密,导致含蜡原油胶凝结构的弹性增加,屈服值增大,低温流变性恶化;随着CO2预处理压力的增大,含蜡原油胶凝屈服特性变化越来越明显     

低渗透油藏微乳液驱启动压力梯度研究

利用微流量计量仪,通过“压差⁃流量”法,精确测定了低渗透油藏水驱和微乳液驱的启动压力梯度,深入分析了低渗透油藏非线性渗流特征,重点研究了微乳液对低渗透油藏启动压力梯度的影响和作用机理。结果表明,低渗透油藏的“压差⁃流量”曲线是一条上凹型曲线,具有非达西渗流特征。启动压力梯度与渗透率呈乘幂关系,启动压力梯度随渗透率的减小而增大,水驱平均启动压力梯度为0.050 MPa/m,微乳液驱平均启动压力梯度为0.039 MPa/m。微乳液之所以会有效降低启动压力梯度,是因为它能够显著降低界面张力,减小了边界层的渗流阻力。微乳液界面张力越低,启动压力梯度也就越小。     

降低CO2驱油最小混相压力新方法

从CO2气体着手,探索液化气对CO2混相驱油MMP的影响,研究降低最小混相压力的方法,并利用自主研制的高温高压界面张力仪,采用悬滴界面张力法测定CO2与原油的界面张力。结果表明,向CO2中加入一定比例液化气可以达到降低CO2混相驱油最小混相压力的目的,而且不同含量CO2与相应MMP近似呈线性关系。据此可根据地层压力设计CO2混相驱油方案,优化CO2比例,从而达到CO2混相驱提高原油采收率的目的。     

考虑乳化水质量分数影响的含蜡原油胶凝特征研究

水相存在于含蜡原油体系中时,随着温降过程的发生,非牛顿型油水乳化体系的胶凝行为在具备含蜡原油属性的同时又具有其自身的特性。针对油包水型（W/O）含蜡原油乳状液,考虑乳化水质量分数的影响,基于流变测量方法,识别并表征了不同乳化环境下W/O型含蜡原油乳状液体系的胶凝温度界限及胶凝结构强度变化规律。结果表明,随着乳化水含量的增加,以一定速率降温过程中体系的胶凝特征温度升高,相应胶凝过程中形成凝胶体的结构强度增大;在恒应力作用下,温降速率增大,任一乳化水含量W/O型含蜡原油乳状液体系的胶凝特征温度均呈升高趋势,而体系的胶凝结构强度随温降速率的增大逐渐减弱。乳化水对含蜡原油降温胶凝过程特性影响规律的揭示为多相输送流动保障技术的开发与应用提供了必要数据和依据。